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管坯對無縫鋼管生產具有較大影響,主要表現為鋼的化學成分的穩定及鋼的純凈度方面。一般高壓管坯通常采用“電爐+LF+VD”生產流程,電弧爐主要用于冶煉出合格的粗鋼水,LF爐除對鋼水進行脫氧、脫硫和溫度控制外,重要的任務是調整鋼水的化學成分,VD爐主要是凈化鋼液,保證鋼水的純凈度。根據高壓鍋爐管的應用特點,要求鍋爐鋼在冶煉控制技術方面,除化學成分要命中目標以外,還要求鍋爐鋼純凈度要高,S、P有害元素控制要低,特別是S元素要嚴格控,主要因為S元素是引起原晶界弱化的主要雜質元素,是導致鋼蠕變脆化的主要因素。長期以來鍋爐管都是采用鍛軋管坯制造的,鍛軋管坯不僅可以在鋼錠上切除縮孔、夾渣等澆鋼缺陷,同時也可以通過大的軋制變形殘留的缺陷。
15CrMo鍋爐管純化氫的原理是,在300—500℃下,把待純化的氫通入15CrMo鍋爐管的一側時,氫被吸附在15CrMo鍋爐管壁上,由于鈀的4d電子層缺少兩個電子,它能與氫生成不穩定的化學鍵(鈀與氫的這種反應是可逆的),在鈀的作用下,氫被電離為質子其半徑為1.5×1015m,而鈀的晶格常數為3.88×10-10m(20℃時),故可通過15CrMo鍋爐管在鈀的作用下質子又與電子結合并重新形成氫分子,從15CrMo鍋爐管的另一側逸出。在15CrMo鍋爐管表面,未被離解的氣體是不能透過的,故可利用15CrMo鍋爐管獲得高純氫。
斷后伸長率
鍋爐管在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為:
式中:L1--試樣拉斷后的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。
斷面收縮率
鍋爐管 在拉伸試驗中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的 縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率。以ψ表示,單位為%。計算公式如下:
式中:S0--試樣原始橫截面積,mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積,mm2。
硬度指標
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據試驗方法和適用范圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
A、布氏硬度(HB)
鍋爐管用一定直徑的鋼球或硬質合金球,以規定的試驗力(F)壓入式樣表面,經規定保持時間后卸除試驗力,測量試樣表面的壓痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示,單位為N/mm2(MPa)
(1)優質碳素結構鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。
(2)合金結構鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。
(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學成分和機械性能外,要逐根做水壓試驗,要作擴口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態交貨。
此外,對成品鋼管顯組織、晶粒度、脫碳層也有一定要